¿Cómo ven varios científicos y profesores de ciencias la secuencia “tradicional” para enseñar ciencias en la escuela secundaria (estudiante de primer año: biología, estudiante de segundo año: química, jóvenes: física)?

Es el culo hacia atrás. El tipo de biología que se enseña a los estudiantes de primer año no informa la química que aprenderán el próximo año; La química que se enseña a los estudiantes de segundo año no tiene nada que ver con la física. En lugar de construir uno sobre el otro, la secuencia de curso “típica” presenta los tres campos como totalmente dispares. Esto presumiblemente sucede porque los cursos se imparten en un orden creciente de complejidad matemática, lo que les permite a los estudiantes aprender suficiente matemática justo a tiempo para sobrevivir a sus cursos de ciencias.

El orden preferido debe ser la física, la química, la biología; Esto no solo permitirá que cada curso enseñe algo que se usará en la próxima serie, sino que también permite una remodelación dramática del currículo de biología para explicar algunos de los avances de los últimos treinta años. Nuestra comprensión molecular de la biología ha aumentado enormemente desde la última vez que se revisaron los planes de estudio; suficiente para enseñar biología como se basa en la experimentación en lugar de la observación. Además, muchos de los mayores problemas biológicos en los que se le pedirá a un no científico que piensen en el futuro se basarán en la medicina, que está aumentando rápidamente en la sofisticación molecular.

Tuve una experiencia atípica en la escuela secundaria con respecto al plan de estudios de ciencias; Yo era un estudiante de Bachillerato Internacional con diploma completo, lo que significa que tomé tres años adicionales de ciencias en el currículo “estándar”. Tuve la secuencia típica de biología, química y física a la que se alude en la pregunta, pero también tuve un año adicional de química (durante mi tercer año) y dos años adicionales de biología (durante mi penúltimo y último año). con la excepción de tomar física y química al mismo tiempo, esencialmente tuve la secuencia ideal, y eso hizo que mis clases de biología fueran mucho más valiosas.

Mis clases de biología en mi tercer y último año fueron esencialmente de bioquímica, biología molecular y genética, tres disciplinas de biología que son extremadamente útiles, pero casi imposibles de enseñar sin al menos algo de química y algo de matemáticas. No solo aprendí algunas de las reglas básicas sobre cómo pensar acerca de los sistemas biológicos, sino que tuve que ir más allá de la mera memorización de vocabulario aleatorio (tratar de enseñar ecología, zoología, anatomía y metabolismo en el mismo curso lo obliga). Esa biología de primer año por lo general termina siendo.

Desde un punto de vista científico, el usuario de Quora es perfectamente correcto.

La biología se basa en la química. La química se basa en la física. Sería genial enseñar de esa manera.

Pero las escuelas secundarias de EE. UU. (Mi tercer hijo es un estudiante de primer año este año) tienen otras cosas que mezclar, y es bastante complejo.

Donde estoy, Freshman Biology no se enseña realmente como una ciencia “cuantitativa” o “experimental”, porque la mayoría de los niños no están listos para el aspecto cuantitativo. (Aunque PODRÍA ser más experimental). Lamentablemente, veo poca diferencia con las edades oscuras cuando tomé Freshman Biology, antes de las últimas décadas de la revolución. Estoy asombrado de ver videos en YouTube de máquinas de ADN polimerasa que descomprimen frenéticamente el ADN y ya sea replicando o transcribiendo ARN. Supera los dibujos animados de diagramas de células y la película ocasional de 16 mm de animales de movimiento lento.

La química de segundo año (al menos en mi localidad) se utiliza como la primera ciencia de laboratorio, y probablemente pasa el 60% de su tiempo sin aprender química, sino aprender a convertir unidades, cómo equilibrar ecuaciones, el método científico, los procedimientos generales de laboratorio, el laboratorio. Cuadernos, cómo configurar y documentar un experimento, etc.

Junior Physics se usa como el primer curso que no se basa en Cálculo, sino en al menos un co-requisito de Pre-Cálculo (o, como lo llamo (ya que no hablan de límites), Álgebra III / Trig II ).

Física de AP luego se basa en un co-reusario de Cálculo AB. (Pero AP Chem y AP Bio no).

Para los estudiantes avanzados en la pista de Matemáticas, todo podría suceder antes / más rápido o en un orden diferente. Para aquellos que toman Cálculo AB como junior, podrían comenzar con Física en el primer año o segundo año.

Alternativamente, no hay razón para que la Física tenga que ser el curso de ciencias que comienza a avanzar en Cálculo. Ciertamente la química podría serlo. Incluso la biología avanzada (bioquímica, biología molecular) podría ser el curso de ciencia del cálculo.

Pero alguien tiene que hacer ese trabajo pesado, de enseñar ciencia general: unidades, ecuaciones, métodos, procedimientos. (De una manera interesante, por supuesto, espero.)

¿Entonces lo que hay que hacer? Creo que la propia experiencia de Brian de seis cursos de ciencias de la escuela secundaria, o mis cinco (B + C + P, y también Field Biology y AP Biology) son un gran ejemplo. Si entiendo bien su historia, ambos tomamos la ruta tradicional de

• Biología no matemática, no química.
• Química modestamente matemática, orientada a la ciencia de laboratorio
• Física algo más orientada matemáticamente
• ENTONCES vuelve y haz algo de “real” química y biología.

Quizás bioquímica, biología de campo, biología marina (una especialidad en nuestra localidad), química física II, introducción a la química orgánica, etc.

Desafortunadamente, la mayoría de los estudiantes de secundaria se detienen después de la biología no matemática y la química orientada a las ciencias de laboratorio, y apenas llegan a experimentar la CIENCIA, en lugar de mucha memorización y procedimientos de conversión de unidades. Pero hay oportunidades para construir en la mayoría de las escuelas secundarias, incluso a partir del plan de estudios básico de B + C + P. Si puedes soportar los primeros dos años, puedes llegar a la ciencia real.

Se necesitan GRANDES MAESTROS para mantener a los niños interesados ​​y pasar por todos esos aspectos básicos, antes de llegar a las partes realmente interesantes. La combinación exotérmica ocasional de H2 y O2, que muestra la diferencia entre una mezcla igual y una mezcla estocástica. Llevando la biología al campo. Observando los genomas existentes hoy en día y descubriendo cómo llegaron a eso. Participando en un experimento global. Alejarse de las luces de la ciudad para maravillarse con el cielo nocturno. ALGUNA COSA. Como un nuevo profesor de biología de escuela secundaria, te bendiga. ¡Su interés en hacer la pregunta indica su interés, y apuesto a que sus clases (aunque los estudiantes no se darán cuenta hasta décadas más tarde) se beneficiarán de su entusiasmo!

(¡Dondequiera que esté ahora, gracias Sr. Nelson, profesor de biología de campo y biología de campo de Lyons Township High School!)

Primero, un descargo de responsabilidad: nunca enseñé en la escuela secundaria, solo un poquito en la universidad, y la mayor parte de mi experiencia docente es con estudiantes graduados, así que probablemente no esté calificado para responder. Además, la pregunta es específica para los Estados Unidos y no asistí a la escuela secundaria en los Estados Unidos. En mi país natal, Uruguay, las tres ciencias se enseñan juntas y no en serie, y tuve estas ciencias en todos los años de alto nivel. Escuela, en niveles crecientes de dificultad. Esto se debe a que elegí la pista de ciencias, que es similar a las opciones de AP en las escuelas secundarias de los Estados Unidos, pero más limitada porque durante los últimos tres años básicamente estás comprometido con una orientación específica. Así que mi experiencia fue más parecida a la del usuario de Quora y la de Bill Spencer que a otros estudiantes de secundaria en los Estados Unidos.

Creo que la idea de enseñarles en paralelo es buena. Alguien sugirió “hacer el experimento” para ver qué funciona mejor, pero el experimento está hecho, ya que hay muchos países (tenemos ejemplos de Suecia e Irlanda y ahora Uruguay en este hilo), y uno podría comenzar por comparar y ver qué países tienen mejor alfabetización científica después de graduarse de la escuela secundaria. Aunque, por supuesto, el contexto social es un gran modificador allí, y debe tenerse en cuenta.

Creo que nunca es demasiado temprano para comenzar a enseñarles a los niños habilidades de pensamiento crítico, y el currículo debe incluir un curso dedicado a esto, además de las ciencias. Uno podría enseñar desde muy temprano acerca de los sesgos cognitivos, por ejemplo, con ejemplos divertidos como el famoso video de gorila.

Lo más importante es mantener a los niños motivados, hacer un buen trabajo enseñando alfabetización científica en general, y apoyar a los niños inclinados a la ciencia que pueden terminar en la carrera de ciencias. Una orden grande. Tengo una gran admiración por los profesores de secundaria. Recuerdo con cariño a mis buenos profesores de ciencias de la escuela secundaria, y han pasado más de tres décadas.

Cualquier orden puede funcionar, siempre y cuando 1) se realicen numerosas conexiones a través de los cursos y 2) los estudiantes tengan la oportunidad de tomar cursos avanzados (por ejemplo, AP) más adelante.

Además de estas tres asignaturas, las ciencias de la tierra y el espacio y las conexiones con la ingeniería y la tecnología también son partes importantes de un sólido plan de estudios de ciencias. (También forman parte de los Estándares de Ciencia de la Próxima Generación, que, desde su lanzamiento hace dos años, han sido adoptados por los estados que supervisan la educación de más del 30% de los estudiantes en los Estados Unidos hasta el momento).

Finalmente, estamos viendo una creciente sinergia de colaboración interdisciplinaria entre los científicos profesionales en áreas como la biofísica. Y muchos problemas del mundo real, como la sostenibilidad global, requieren la comprensión de ideas centrales de múltiples disciplinas científicas. Algunos han mencionado tomar las ciencias tradicionales en paralelo, pero creo que es totalmente posible, con cuidado y creatividad, ir más allá de eso e integrarlos en los cursos.

A diferencia de muchos aquí, creo que este orden tiene mucho sentido. Ambos seguí esto en la escuela secundaria (sí, hace mucho tiempo) y enseñé este orden.

Aquí está mi razonamiento:

1. La biología en el nivel básico es la más fácil de entender para la mayoría de las personas. Esto se debe a que se puede relacionar más directamente, se refiere a nuestros propios cuerpos, plantas y animales que han estado en nuestro mundo y que hemos observado en algún nivel durante toda nuestra vida.
2. Como sociedad, queremos que todos tengan algo de ciencia y más personas “obtendrán” biología o ciencias de la vida que química o física.
3. Tiene sentido enseñar este primer año porque esta es toda la ciencia que muchos estudiantes tomarán. Luego pueden concentrarse más en sus áreas de interés. Al igual que usted obtiene sus créditos de educación general de la forma en que cursó su primer año y segundo año de universidad.

Dicho esto, estoy de acuerdo en que en nuestro mundo moderno los estudiantes necesitan más ciencia, especialmente química. Las personas tienden a ser muy ignorantes acerca de cuán importante y cuán importante es el papel que juega la química en nuestras vidas. También siento que a los estudiantes se les debe enseñar más cómo pensar y razonar y mirar las cosas de manera crítica. No hay mejor lugar para esto que las clases de ciencias y probablemente no se haya hecho lo suficiente.

Para el escritor de la pregunta, verás que la gran mayoría de tus estudiantes de primer año no tendrán ningún interés en la ciencia en general (tristemente), y mucho menos en la biología molecular y la genética. Tendrá la oportunidad de mantenerlos interesados ​​en la biología básica o las ciencias de la vida y de transmitir algunos conceptos científicos básicos. Desafortunadamente, muchos ya estarán dedicados a la ciencia de la experiencia de la escuela primaria o secundaria o los comentarios en el hogar o de amigos o su religión. Pero agárrate ahí porque habrá interesados.

Finalmente, para algunos de los argumentos de que la ciencia de la escuela secundaria es demasiado “básica”. Si no me hubieran enseñado esos conceptos básicos tan bien en la escuela secundaria, no habría podido combinar química y biología también en la universidad o en la escuela de posgrado. Pasé gran parte de mis años universitarios en silencio agradeciendo a mis maestros de matemáticas y ciencias de la escuela secundaria por la sólida base que me dieron.

Crecí en Irlanda y nuestro equivalente a la escuela secundaria ha combinado ciencia / ciencia general durante los primeros años, y luego en los años junior / senior tiene la física, la química y la biología como asignaturas separadas, pero juntas. En el sistema estadounidense, al pasar en serie de Biología a Química y luego a Física, los sujetos se ordenan conceptualmente y matemáticamente, pero no les permiten enriquecerse mutuamente como deberían. El conocimiento de la física ayuda a aprender química, y el conocimiento de química es necesario para la mayoría de la biología moderna. Creo que parte del problema es la medida en que la biología avanzada / moderna es diferente del material introductorio y requiere habilidades separadas. La biología introductoria se puede enseñar completamente por sí misma, pero a medida que avanza, requiere un mayor conocimiento de otras ciencias y matemáticas.

Me pregunto qué sentirá cuando haya enseñado durante más de 5 años. Pensé mucho como lo hiciste cuando empecé a enseñar también. Pensé que la física podría informar la química que a su vez podría informar la biología. Sin embargo, no creo que esto sea cierto para la mayoría de los estudiantes. Los estudiantes con aptitudes e interés en la ciencia podrían beneficiarse de este enfoque. Pero no asuma que la mayoría de los estudiantes tienen esta aptitud e interés. No puede adaptar su plan de estudios a los alumnos de mayor rendimiento y tener una clase exitosa. Ese es un buen sueño, pero no la realidad.

Como profesor de física, creo que es mejor cuando los estudiantes mayores están en física. Usted, como profesor de biología, probablemente quiera estudiantes mayores en biología. No es difícil de entender.

La secuencia tradicional a la que te refieres en realidad ya no es tan tradicional. Muchas escuelas ahora enseñan física primero. He hecho tanto la última física como la primera secuencia de física. En mi experiencia, la física primero es mucho más difícil que la física para la mayoría de los estudiantes. El problema aquí es realmente acerca de cuánto su tema requiere el uso del pensamiento crítico y las habilidades de resolución de problemas.

En la secuencia tradicional que usted describe, la biología se enseña normalmente utilizando muchos términos y conceptos. Hay muy poco en la resolución de problemas, etc … que se introduce en la química y luego se convierte en algo central para la física. De hecho, en mi experiencia como profesor de física, siento que hay una falta de comprensión de los términos y conceptos. Esto lleva a algunos estudiantes a tratar la física como un tipo de curso de matemáticas aplicadas. Luchan cuando no saben cómo aplicar un procedimiento de resolución de problemas cuando no pueden interpretar los conceptos con claridad.

Dudo que un método sea realmente mejor que el otro. Hagas lo que hagas, debes comprender que las habilidades de pensamiento crítico de un niño de 14 años son mucho más débiles que las habilidades de pensamiento crítico de un chico de 17 años. Su capacidad de memorizar un conjunto de términos y usarlos adecuadamente en una oración no es terriblemente diferente. Creo que la tradición se desarrolló porque a la biología se le dio este enfoque más basado en el lenguaje, mientras que la física desarrolló un enfoque más basado en la resolución de problemas. Probablemente, podría hacer cada uno con el otro enfoque ahora. Es solo una cuestión de lo que quieres sacrificar. Por supuesto, en realidad, toda la ciencia requiere una comprensión de los términos, conceptos y técnicas de resolución de problemas (sin mencionar el tema más importante de las técnicas experimentales).

Entonces, la pregunta para mí es qué tema crees que los estudiantes pueden aprender razonablemente bien, incluso si aún no tienen habilidades de pensamiento crítico bien desarrolladas. Esa es la de enseñar primero. Probablemente cualquiera de los dos puede hacerse. Es solo una cuestión de lo que sacrificas.

Ciertamente, en algún mundo ideal, podríamos enseñar todas estas cosas a la vez y desarrollar la comprensión de todas ellas de forma más concurrente, desde temas más elementales hasta más sofisticados. Pero, una vez más, creo que esto solo sería ideal para el estudiante con la aptitud y el interés por la ciencia. Los estudiantes con otros intereses perderían otras oportunidades.

Aquí en el Reino Unido no seguimos este patrón de enseñanza de química, física y biología:
Estos temas tienden a ser estudiados simultáneamente desde el principio. Si no se estudian como asignaturas separadas en la escuela secundaria, tienden a ser enseñadas juntas como “ciencia general”. Cualquiera sea la forma en que se haga inicialmente, esto trata a toda la ciencia como una filosofía natural que originalmente fue.

Además, las ciencias tienden a ser tratadas desde una perspectiva histórica con las ideas y descubrimientos científicos más básicos y más tempranos que se enseñan primero. Las ideas complejas y el trabajo que involucran cálculos matemáticos se evitan hasta aproximadamente los catorce años, cuando los jóvenes inteligentes pasan de los modos de pensamiento concretos a los abstractos, como diría Piaget.

Enseñé química y física en la escuela secundaria durante 40 años en todos los niveles, desde introducción hasta AP.

Cuando empecé a enseñar, enseñé en una escuela que seguía el orden tradicional de clases en los EE. UU .: Biología en 9º grado, Química en 10º y Física en 11º, con cursos avanzados (algunos AP, algunos otros) en 12º.

Luego me mudé y enseñé en lo que se considera un internado de élite. Allí, el plan de estudios retrocedió desde lo que es el orden habitual en los EE. UU.: Primero Física, luego Química y luego Biología. Eso fue realmente maravilloso. Cuando enseñé química, los estudiantes tenían una sólida comprensión de los conceptos de energía, algo muy importante para aprender química. Cuando llegaron a la biología, pudieron entender los aspectos bioquímicos del curso mucho más fácilmente ya que habían estudiado química. Tanto en los cursos de Química como de Biología, los maestros pudieron enseñar a un nivel superior debido a la formación en ciencias de los estudiantes.

Desde que estaba en un internado, a menudo enseñaba a estudiantes que provenían de diferentes estados y de otros países. Algunos estudiantes se habían transferido a mi escuela al comienzo del 10º grado, algunos en el 11º. Muchos de ellos, estudiantes particulares de otros países, habían tomado previamente lo que en los EE. UU. Se conoce como un curso espiral en ciencia: un poco de biología, química y física cada año, en espiral a medida que avanzaban en el nivel de grado para incluir más material complejo. Descubrí que, en general, estos estudiantes olvidaron una gran cantidad de lo que habían aprendido del año anterior (s). En lugar de aprender química durante un año completo e incorporar material nuevo a lo que habían estado aprendiendo, solo obtuvieron fragmentos que no siempre encajaban. Por lo tanto, no habían integrado todo su aprendizaje en su pensamiento. Una de las cosas que me gustan de los cursos de un año completo es que a medida que enseñaba, constantemente mostraba cómo el nuevo material encaja con lo que ya habíamos aprendido. Es interesante y útil para los estudiantes.

Así que soy un fanático de la enseñanza de cada curso durante un año completo, comenzando con Física, luego Química, luego Biología.

¿Por qué no usar la ciencia para determinar las mejores formas de enseñar la ciencia? Ejecutar algunos experimentos y ver qué funciona. No soy un científico o profesor de ciencias, pero si tuviera que hacer una hipótesis sobre lo que podría funcionar mejor, sugeriría un enfoque integrado y multidisciplinario que sigue la historia del desarrollo científico y tecnológico tal como ocurrió realmente. Comience como lo hicieron los primeros científicos, con observaciones sobre la naturaleza en general y avance hacia temas más sofisticados y formalmente divididos. Las matemáticas, la física, la química y la biología de una época dada parecen tener más continuidad entre sí que cualquiera de ellas en aislamiento entre épocas remotas.

Actualmente soy un estudiante de secundaria. Sé que buscabas científicos y profesores, pero puedo aclarar un poco lo que discutiste en los detalles. La forma en que funciona mi escuela es el primer año que tenemos ciencia general. En esta clase aprendemos breves fragmentos de unidades múltiples. Uno de los cuales era la química. No profundizamos, solo entendemos los conceptos básicos que necesitaríamos para la biología. Tomamos el año de biología de segundo año. Tenemos un entendimiento básico de esto cuando comenzamos y aprendemos lo que se requiere al final del curso. Luego tomamos Química o Física, ya sea en el año Junior o Senior, según la elección de los estudiantes. Personalmente, he planeado la química para mi primer año y la física para mi último año. Pero con el año de General Science Freshman es como una introducción a las otras clases de Ciencias y permite una mejor comprensión. Pero estoy de acuerdo en que si comenzamos con biología desde el principio sería más difícil de entender y entender.

Actualmente estoy enseñando en una escuela estadounidense por primera vez y no me gusta nada. Prefiero el sistema integrado que tenemos en Australia. Mañana tendré estudiantes que comiencen Biología en el Grado 11 que no hayan hecho ciencias de la vida desde el Grado 7.

No me gusta segregar los diferentes aspectos y creo que podría disuadir a los estudiantes de elegir ciencias en los grados 11 y 12. Hay diferentes habilidades en cada área de la ciencia que se deben enseñar cada año.

Me temo que no estoy calificado para responder a su pregunta como tal, pero quería informarle que aquí en Suecia estudiamos todos esos temas (y más) simultáneamente.

No puedo recordar una distinción en las materias entre los diferentes años, solo el nivel de dificultad.

De donde yo vengo eso no es una tradición. Son optativas y se requiere que cumplas ciertos requisitos. La física no estaría disponible hasta que completes algunas matemáticas. Al igual que la universidad.